Вторият ден на моето пребиваване в Церн започна с лекция на тема " Въведение в комплекса ускорители на ЦЕРН и системи за тяхното управление" с лектор Александър Христов , представител от БАН.
Започнахме да получаваме просветление за действието на ускорителите на елементарните частици, които са средство за пътешествие в
микро-света. Разбрахме, че откриването на тези малки частици е работа за "гиганти". Тяхното предназначение е да дадат скорост на сноп от частици и да увеличат неговата енергия с помощта на електрически полета като самите частици получават ускорение, фокусират се и движението им се насочва от магнитни полета, като целта е да се предизвика сблъсък между тях и от него да се родят нови частици. Бяха ни представени важни събития, свързани с комплекса от ускорители.
Днес в Церн работят :
Любопитно и много интересно ми бе да науча, че ускорителя има около 10 000 магнита с дължина от 5 до 7м. Енергията в тях е 10 GJ или 2.5 тона TNT 10 000 и магнита. Ускорителят работи при температура малко над абсолютната нула и има високочестотни камери, електро трансформатори и захранващи устройства, криогенни инсталаци с температура от Ø -193.2°C или Ø-271.3°C. Така разбрахме, ч е Церн е най-студеното място на планетата.
Странно, защото на мен лично ми бе доста топло през цялото време. Може би от емоцията и интензивната програма.
Системата за управление на ускорителите има хардуерна и софтуерна част.
Има множество комплексни правила, слоеве за визуализиране, които дават по всяко време за всеки показател и за всичко което се случва по време на експериментите.
Изградена е силна защита на ускорителите, състояща се от алармена система,система интерлок на захранване, система интерлок на снопове, система Post Mortem, система Quench Protection.
Право да си кажа, досрамя ме да питам за подробности за тези системи - как действат и за какво точно служат. Но в следващите дни на курса, особено след лекцията на Димитър Младенов и неговата лекция за системите, с които се наблюдава на персонала от разстояние и от посещението в каверната на CMS с гид Иван Глушков, тези неща ми станаха по-ясни.
Впечатлена бях от използването на Open Source Hardware. Целта е дизайнът и документацията за всяка една платка да бъдат достъпни за всички. Това, според учените в Церн, създава условия за подобряване на дизайна, трансферират се знания и няма „vendor-lock" ( клиентът зависи от продавача за продукти и услуги, които не могат да се използват от друг без разходи за включване, блокиране на разходи, които пречат за навлизане на дадени стоки на пазара).
Денят ни продължи с разглеждането на темата "Преглед на магнитни системи използвани за ускорителите на ЦЕРН. Дизайн, инсталиране и експлоатация на нормално проводими магнитни модули във вакум и радиационни среди" с лектор Мирослав Атанасов (CERN)
С интерес си припомних ученото по физика за магнитите, полетата и силите между тях. Използвайки силата на Лоренц за направляване и промяна на енергията на електрически заредени частици променяме траекторията на движение на частиците и тяхната кинетичната енергия. Навлизайки в теорията научихме за принцип на синхротрона, където заредените частици се задържат в кръгови траектории чрез двуполюсни магнитни полета, синхронизирани с ускоряващите електрически полета по такъв начин, че всяка промяна на енергията на частицата води до промяна на магнитното поле, така че траекторията да се запазва постоянна.
За трансфера на частиците са необходими серии от ускорители, защото всеки един от тях е с ограничен динамичен обхват. Трансферът между различните машини дава възможност да се достигне по-висока енергия. Частиците се направляват от два вида електромагнити:
Кикър – бързодействащ електромагнит който дава малко начално отклонение на снопа за отклоняване на траекторията в полето на септума. Действа вертикално върху централната орбита на ускорителя .
Септум – произвежда достатъчно силно магнитно поле за окончателното отклонение на снопа, като полетата на разсейване не трябва да влияят на циркулиращия сноп частици. Действа хоризонтално надясно.
Септумът е участък, разделящ две пространства ( в медицината – частта на носа разделяща ноздрите). В ускорителите септумът разделя два региона с различни полета. Едното е без магнитно поле, а другото с хомогенно. Показаха ни различни видове септуми и техните характеристики.
Лекциите започват да стават все по-интересни и впечатляващи. Причината за това е, че нашите обучители дават всичко от себе си и поднасят материала достъпно. Освен това, ние правим посещения в различните експерименти и отново се запознаваме с принципите за действие.
Следваше въведени в експеримента CMS и неговия електромагнитен калориметър – преглед на дизайна, конструкцията, функциите на ECAL и българския опит от професор Роман Захариев, а д-р Петър Вълков ни запозна с експеримента LHCb, неговите цели и компоненти на детектора.
Сутрешната ни сесия завърши с темата "Електроника за ТОТЕМ експеримента" представена от Георги Антчев (БАН).
След кратка пауза, в която опитахме менюто на ресторант 1 посетихме тестовата установка на LHC магнитите , AMS експеримента и контролния център на Церн.
Забележително бе посещението на експеримента Атлас и неговия 3Д център за посетители, където бяхме посрещнати от Мария Шиякова, от Благовеград, но представител на Института
за ядрени изследвания, Русия. Така научихме, че има българи в Церн, които са представители на други страни и са изпратени в Церн като такива.
Завършихме с посещение на Компютърния Център на ЦЕРН.
Гидове по време на визитите бяха Иван Глушков, Ценко Спасов и Александър Христов.
Снимки от посещенията :
